DE102017221737B4 - Method and system for evaluating a predetermined surface area of a test specimen detected by a measuring device - Google Patents

Method and system for evaluating a predetermined surface area of a test specimen detected by a measuring device Download PDF

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Abstract

Verfahren (10) zum Auswerten eines durch eine Messvorrichtung erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers umfassend die Schritte:(a) Erfassen (12) des zumindest einen vorbestimmten Oberflächenbereichs des Prüfkörpers mittels einer Erfassungseinrichtung der Messvorrichtung, wobei sich die Erfassungseinrichtung innerhalb des vorbestimmten Oberflächenbereichs entlang einer Oberfläche des Prüfkörpers bewegt;(b) Verarbeiten (14) der durch die Erfassungseinrichtung erfassten Daten des Oberflächenbereichs des Prüfkörpers mittels einer Auswerteeinrichtung der Messvorrichtung, wobei die Daten eine Oberflächenstruktur der Oberfläche des vorbestimmten Oberflächenbereichs des Prüfkörpers repräsentieren;(c) mehrdimensionales Darstellen (16) des vorbestimmten Oberflächenbereichs anhand der verarbeiteten Daten mittels einer Anzeigeeinrichtung derart, dass die Oberflächenstruktur des erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs analysierbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (a) bis (c) des Verfahrens für zumindest einen weiteren Prüfkörper wiederholt werden, wobei der weitere vorbestimmte Oberflächenbereich zusammen mit dem vorbestimmten Oberflächenbereich auf einer Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, wobei der vorbestimmte Oberflächenbereich und der weitere vorbestimmte Oberflächenbereich in einer Hochrichtung der Anzeigefläche übereinander oder aufeinander angeordnet werden.Method (10) for evaluating a predetermined surface area of a test specimen detected by a measuring device comprising the steps: (a) detecting (12) the at least one predetermined surface area of the specimen by means of a detection device of the measuring device, wherein the detection device is within the predetermined surface area along a surface (b) processing (14) the data of the surface area of the test specimen detected by the detection device by means of an evaluation device of the measuring device, the data representing a surface structure of the surface of the predetermined surface area of the test specimen; (c) displaying multidimensional (16) of the specimen predetermined surface area based on the processed data by means of a display device such that the surface structure of the detected predetermined surface area is analyzable; characterized in that steps (a) to (c) of the method are repeated for at least one further specimen, the further predetermined surface area being displayed along with the predetermined surface area on a display surface of the display, the predetermined surface area and the further predetermined surface area in a vertical direction of the display surface are arranged one above the other or on each other.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswerten eines durch eine Messvorrichtung erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers. Die Erfindung betrifft auch ein System zum Auswerten eines vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers.The invention relates to a method for evaluating a predetermined surface area of a test specimen detected by a measuring device. The invention also relates to a system for evaluating a predetermined surface area of a test specimen.

Um Prüfkörper analysieren zu können, ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, die Prüfkörper oder Bauteile mit Hilfe einer Messeinrichtung zu prüfen. Anhand unterschiedlichster Messvorrichtungen kann insbesondere die Form oder Oberfläche oder Geometrie des Prüfkörpers erfasst werden.In order to be able to analyze specimens, it is known from the general state of the art to test the specimens or components by means of a measuring device. On the basis of most different measuring devices, in particular the shape or surface or geometry of the specimen can be detected.

In der DE 100 23 954 A1 wird ein Verfahren zur berührungslosen Ermittlung von Rattermarken in fein bearbeiteten Werkstückoberflächen beschrieben. Hierbei wird unter Einsatz eines berührungslos arbeitenden hochauflösenden Oberflächenmessverfahrens ein die reale Mikrotopographie der Werkstückoberfläche repräsentierender Datensatz generiertIn the DE 100 23 954 A1 describes a method for the contactless determination of chatter marks in finely machined workpiece surfaces. In this case, a data set representing the real microtopography of the workpiece surface is generated using a non-contact high-resolution surface measuring method

In der DE 10 2015 121 582 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen an einem Werkstück durch Bestimmung von Messpunkten an verschiedenen Abschnitten des Werkstücks mittels zumindest eines ersten Sensors beschrieben.In the DE 10 2015 121 582 A1 For example, a method and a device for determining geometric features on a workpiece by determining measuring points at different sections of the workpiece by means of at least one first sensor are described.

Ein Nachteil derartiger Messverfahren liegt darin, dass je nach Messvorrichtung die durch die Messvorrichtung erfassten Daten unübersichtlich sind, was eine Analyse des Prüfkörpers oder einen Vergleich mehrerer Prüfkörper besonders aufwändig gestaltet.A disadvantage of such measuring methods is that, depending on the measuring device, the data recorded by the measuring device are confusing, which makes an analysis of the test piece or a comparison of a plurality of test pieces particularly complicated.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Auswerten eines durch eine Messvorrichtung erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers bereitzustellen, welches besonders einfach betreibbar und womit die Daten besonders zuverlässig, einfach und vielseitig ausgewertet werden können.Object of the present invention is therefore to provide a method for evaluating a detected by a measuring device predetermined surface area of a test specimen, which is particularly easy to operate and thus the data can be evaluated very reliable, simple and versatile.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Auswerten eines durch eine Messvorrichtung erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers sowie durch ein System zum Auswerten eines vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for evaluating a predetermined surface area of a test specimen detected by a measuring device and by a system for evaluating a predetermined surface area of a test specimen having the features of the independent patent claims. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Bei dem Verfahren zum Auswerten eines durch eine Messvorrichtung erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers wird zunächst zumindest ein vorbestimmter Oberflächenbereich des Prüfkörpers mittels einer Erfassungseinrichtung der Messvorrichtung erfasst. Mit anderen Worten wird der zumindest eine vorbestimmte Oberflächenbereich mittels der Messvorrichtung überprüft oder vermessen. Mit „Prüfkörper“ ist insbesondere ein volumetrischer Körper, wie beispielsweise ein Bauteil, insbesondere ein Prüfling oder ein zu prüfendes Bauteil, gemeint. Mit „vorbestimmten Oberflächenbereich“ ist insbesondere ein vorbestimmter Bereich oder Abschnitt der Oberfläche des Prüfkörpers oder die gesamte Oberfläche des Prüfkörpers gemeint. Mit „Messvorrichtung“ ist insbesondere eine Messeinrichtung oder eine Messanlage oder ein Messgerät gemeint, welches zur Messung einer oder mehrere Messgrößen, insbesondere physikalischer Größen oder Parameter, ausgebildet ist.In the method for evaluating a predetermined surface area of a test specimen detected by a measuring device, at least one predetermined surface area of the test specimen is first detected by means of a detection device of the measuring device. In other words, the at least one predetermined surface area is checked or measured by means of the measuring device. By "test specimen" is meant in particular a volumetric body, such as a component, in particular a specimen or a component to be tested. By "predetermined surface area" is meant, in particular, a predetermined area or portion of the surface of the specimen or the entire surface of the specimen. By "measuring device" is meant in particular a measuring device or a measuring system or a measuring device, which is designed to measure one or more measured variables, in particular physical parameters or parameters.

Beim Erfassen des vorbestimmten Oberflächenbereichs bewegt sich die Erfassungseinrichtung innerhalb des vorbestimmten Oberflächenbereichs entlang einer Oberfläche des Prüfkörpers. Mit anderen Worten kann die Erfassungseinrichtung die Oberfläche des Prüfkörpers zum Erfassen des vorbestimmten Oberflächenbereichs abfahren, insbesondere wird die Erfassungseinrichtung über die Oberfläche geführt. Dabei kann die Erfassungseinrichtung Messgrößen der Oberfläche aufnehmen oder erfassen. Beispielsweise wird als Erfassungseinrichtung ein Taster verwendet. Beim Erfassen des vorbestimmten Oberflächenbereichs kann eine Tastspitze des Tasters über die zu untersuchende Oberfläche geführt werden.Upon detecting the predetermined surface area, the detection means moves within the predetermined surface area along a surface of the specimen. In other words, the detection device can descend the surface of the test body for detecting the predetermined surface area, in particular the detection device is guided over the surface. In this case, the detection device can record or record measured variables of the surface. For example, a pushbutton is used as detection device. When detecting the predetermined surface area, a probe tip of the probe can be guided over the surface to be examined.

In einem darauffolgenden Verfahrensschritt werden die durch die Erfassungseinrichtung erfassten Daten des Oberflächenbereichs mittels einer Auswerteeinrichtung der Messvorrichtung verarbeitet, wobei die Daten eine Oberflächenstruktur der Oberfläche des vorbestimmten Oberflächenbereichs des Prüfkörpers repräsentieren. Mit „Oberflächenstruktur“ ist insbesondere eine Struktur der Oberfläche, also insbesondere eine Abfolge von Tälern oder Senken und Erhebungen, oder ein Oberflächenprofil gemeint. Fährt also beispielsweise der Taster über die Oberfläche, so kann das Ergebnis, also die Daten, ein über einen Tastweg aufgezeichnetes Höhensignal, das auch als Oberflächenprofil bezeichnet wird, sein. Mit anderen Worten kann der erfasste vorbestimmte Oberflächenbereich oder die Oberfläche des Prüfkörpers mehrdimensional nachgebildet werden.In a subsequent method step, the data of the surface area detected by the detection device are processed by means of an evaluation device of the measuring device, the data representing a surface structure of the surface of the predetermined surface area of the test body. By "surface structure" is meant in particular a structure of the surface, ie in particular a sequence of valleys or depressions and elevations, or a surface profile. If, for example, the button moves over the surface, the result, ie the data, can be a height signal recorded via a scanning path, which is also referred to as a surface profile. In other words, the detected predetermined surface area or the surface of the specimen can be replicated multidimensionally.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird der vorbestimmte Oberflächenbereich anhand der verarbeiteten Daten mittels der Anzeigeeinrichtung mehrdimensional derart dargestellt oder angezeigt, dass die Oberflächenstruktur des erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs analysierbar ist. Mit anderen Worten wird der erfasste vorbestimmte Oberflächenbereich so angezeigt, dass, insbesondere für einen Betrachter, die Oberflächenstruktur erkennbar oder sichtbar ist oder dargestellt wird. Mit „mehrdimensionaler Darstellung“ ist insbesondere eine räumliche Darstellung des Prüfkörpers, also insbesondere des erfassten Oberflächenbereichs, gemeint. In vorteilhafter Weise wird der vorbestimmte Oberflächenbereich zweidimensional oder dreidimensional dargestellt. Besonders bevorzugt kann der vorbestimmte Oberflächenbereich oder der Prüfkörper topografisch oder isometrisch dargestellt werden.In a further method step, the predetermined surface area is multidimensionally displayed or displayed on the basis of the processed data by means of the display device in such a way that the surface structure of the detected predetermined area Surface area is analyzable. In other words, the detected predetermined surface area is displayed so that, especially for a viewer, the surface structure is recognizable or visible or is displayed. By "multi-dimensional representation" is meant, in particular, a spatial representation of the test body, that is to say in particular of the detected surface area. Advantageously, the predetermined surface area is displayed two-dimensionally or three-dimensionally. Particularly preferably, the predetermined surface area or the test specimen can be displayed topographically or isometrically.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Zahnrädern, welche ineinander greifen, wie beispielsweise Verspannzahnräder, die Oberflächenbeschaffenheit, also die Oberflächenstruktur, einen großen Einfluss hat auf eine Geräuschemission im Betrieb der Zahnräder. Bei dem Prüfkörper handelt es sich also bevorzugt um ein Zahnrad, insbesondere um ein Verspannzahnrad. Als vorbestimmter Oberflächenbereich des Zahnrades als Prüfkörper dient in vorteilhafter Weise zumindest eine Zahnflanke oder mehrere Zahnflanken des Zahnrades. In vorteilhafter Weise erfolgt das Auswerten des durch eine Messvorrichtung erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs, sobald ein akustisches Signal im Betrieb des Prüfkörpers einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Mit „Schwellwert“ ist insbesondere ein vorbestimmter Lautstärkepegel oder ein vorbestimmter Amplitudenschwellwert des akustischen Signals gemeint. Wird das Zahnrad also beispielsweise im Betrieb zu laut, so kann eine oder können mehrere Zahnflanken des Zahnrades überprüft werden. Bevorzugt erfolgt dann eine 3D-Darstellung zumindest einer Zahnflanke des Zahnrads.The invention is based on the recognition that gearwheels which mesh with one another, such as, for example, spider gears, the surface condition, ie the surface structure, has a great influence on a noise emission during operation of the gearwheels. The test specimen is thus preferably a gear, in particular a Verspannzahnrad. As a predetermined surface area of the gear as a test body is used advantageously at least one tooth flank or a plurality of tooth flanks of the gear. In an advantageous manner, the evaluation of the predetermined surface area detected by a measuring device takes place as soon as an acoustic signal during operation of the test body exceeds a predetermined threshold value. By "threshold" is meant in particular a predetermined volume level or a predetermined amplitude threshold of the acoustic signal. If, for example, the gear is too loud during operation, one or more tooth flanks of the gear wheel can be checked. Preferably, then a 3D representation of at least one tooth flank of the gear takes place.

Alternativ kann es vorgesehen sein, dass zunächst die Oberflächenstruktur des Prüfkörpers, also des Zahnrads, insbesondere einer Zahnflanke des Zahnrades, analysiert wird. Bevorzugt erfolgt dann eine mehrdimensionale Darstellung, insbesondere eine 3D-Darstellung, zumindest einer Zahnflanke des Zahnrads. Anhand der Oberflächenstruktur kann dann bestimmt werden, ob der Prüfkörper, also das Zahnrad, im Betrieb laut oder leise ist, also den Schwellwert überschreiten würde oder nicht.Alternatively, provision may be made for the surface structure of the test specimen, ie the toothed wheel, in particular a tooth flank of the toothed wheel, to be analyzed first. Preferably, then a multi-dimensional representation, in particular a 3D representation, at least one tooth flank of the gear takes place. On the basis of the surface structure can then be determined whether the specimen, ie the gear, is loud or quiet during operation, ie would exceed the threshold or not.

Es ist zudem vorgesehen, dass zumindest ein weiterer vorbestimmter Oberflächenbereich eines weiteren Prüfkörpers dargestellt wird, wobei der weitere vorbestimmte Oberflächenbereich zusammen mit dem vorbestimmten Oberflächenbereich auf einer Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Mit anderen Worten können durch das Verfahren gleich mehrere, also zumindest zwei Prüfkörper ausgewertet werden und gleichzeitig mehrdimensional dargestellt werden. Mit anderen Worten können beliebig viele Oberflächenbereiche aufeinander gestapelt werden. Dadurch können unterschiedliche Prüfkörper auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise miteinander verglichen werden.It is also contemplated that at least one further predetermined surface area of another test specimen is displayed, wherein the further predetermined surface area is displayed together with the predetermined surface area on a display surface of the display device. In other words, by the method several, ie at least two test specimens can be evaluated and at the same time displayed in a multi-dimensional manner. In other words, any number of surface areas can be stacked on top of each other. As a result, different test specimens can be compared in a particularly simple and reliable manner.

Hierbei ist es des Weiteren vorgesehen, dass der vorbestimmte Oberflächenbereich und der weitere vorbestimmte Oberflächenbereich in eine Hochrichtung übereinander oder aufeinander angeordnet angezeigt werden. Mit anderen Worten können der vorbestimmte Oberflächenbereich und der weitere vorbestimmte Oberflächenbereich aufeinandergestapelt werden. Dadurch ist insbesondere eine Profillage der beiden vorbestimmten Oberflächenbereiche vergleichbar.In this case, it is further provided that the predetermined surface area and the further predetermined surface area are displayed in a vertical direction one above the other or arranged one above the other. In other words, the predetermined surface area and the further predetermined surface area may be stacked. As a result, in particular a profile position of the two predetermined surface areas is comparable.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass beim Erfassen des zumindest einen vorbestimmten Oberflächenbereichs die Erfassungseinrichtung die Oberfläche des Prüfkörpers entlang mehrerer Profillinien, insbesondere 30 bis 50 Profillinien, abfährt. Es kann jede beliebige Anzahl von Profillinien abgefahren werden. Mit Profillinie ist insbesondere ein Tastweg oder eine Bahn gemeint, entlang welcher sich die Erfassungseinrichtung zum Erfassen oder Prüfen des vorbestimmten Oberflächenbereichs bewegt oder ein das Profil der Oberfläche kennzeichnende Linie gemeint. Besonders bevorzugt sind die Profillinien, welche die Erfassungseinrichtung abfährt, parallel in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet. Bevorzugt erstrecken sich die Profillinien parallel zu einander, insbesondere senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung. Durch das Abfahren der Oberfläche entlang der mehreren Profillinien kann die Oberfläche des Prüfkörpers besonders genau erfasst und/oder nachgebildet werden.An advantageous embodiment provides that upon detection of the at least one predetermined surface area, the detection device moves off the surface of the test body along a plurality of profile lines, in particular 30 to 50 profile lines. Any number of profile lines can be traversed. By profile line is meant, in particular, a scanning path or a path along which the detection device moves to detect or check the predetermined surface area, or which refers to a line characterizing the profile of the surface. Particularly preferably, the profile lines, which moves off the detection device, are arranged parallel to one another at a predetermined distance. Preferably, the profile lines extend parallel to each other, in particular perpendicular to a main extension direction. By traversing the surface along the several profile lines, the surface of the test specimen can be detected and / or simulated particularly accurately.

In vorteilhafter Weise werden beim Abfahren der mehreren Profillinien mehrere Messpunkte, insbesondere zwischen 100 und 500 Messpunkte, besonders bevorzugt 480 Messpunkte, entlang jeder Profillinie aufgenommen, wobei die Messpunkte als die zu verarbeitenden Daten bereitgestellt werden. Es kann jede beliebige Anzahl von Messpunkten aufgenommen werden. Mit anderen Worten werden mehrere Istpunkte entlang jeder abzufahrenden Profillinie aufgenommen oder erfasst. Insgesamt kann dadurch eine Punktewolke, insbesondere an mehreren Messpunkten, erhalten werden. Durch die Vielzahl an Messpunkten kann eine noch so geringfügige Änderung der Oberfläche erfasst werden, wodurch die erfasste Oberfläche besonders genau und zuverlässig wiedergegeben oder nachgebildet werden kann.Advantageously, several measuring points, in particular between 100 and 500 measuring points, particularly preferably 480 measuring points, are taken along each profile line when the plurality of profile lines are being traveled, the measuring points being provided as the data to be processed. Any number of measuring points can be recorded. In other words, a plurality of actual points are recorded or recorded along each profile line to be traveled. Overall, a point cloud, in particular at several measuring points, can thereby be obtained. Due to the large number of measuring points, even the slightest change in the surface can be detected, as a result of which the detected surface can be reproduced or simulated particularly accurately and reliably.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird anhand der dargestellten Oberflächenstruktur eine Rauheit und/oder eine Oberflächenwelligkeit des erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs ausgewertet. Die Welligkeit bezieht sich bevorzugt auf eine unebene Oberfläche. Die Welligkeit tritt beispielsweise periodisch in längeren Abständen als die Rauheit auf, was als Abweichung von einer idealen Oberfläche definiert werden kann, die wiederholt in relativ längeren Intervallen auftritt als die Tiefe. Es kann auch nur eine Welle auftreten. Je nachdem ob die Rauheit oder die Oberflächenwelligkeit erfasst wird, hängt insbesondere von dem entsprechenden Taster ab. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass je höher der Wert der Oberflächenwelligkeit ist, desto lauter ist das Zahnrad während des Betriebs. Die Geräuschbildung hängt zudem nicht nur von der Höhe der Welligkeit, sondern auch von einem Ablauf der Oberflächenwelligkeit ab. Durch das Bestimmen der Oberflächenwelligkeit und/oder der Rauheit kann herausgefunden werden, ab welchem Wert der Oberflächenwelligkeit das akustische Signal einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.According to an advantageous development, a roughness and / or a surface waviness of the detected predetermined surface area is evaluated on the basis of the illustrated surface structure. The ripple is preferred an uneven surface. For example, the waviness occurs periodically at longer intervals than the roughness, which can be defined as a deviation from an ideal surface that repeatedly occurs at relatively longer intervals than the depth. Only one wave can occur. Depending on whether the roughness or the surface ripple is detected depends in particular on the corresponding button. The invention is based on the finding that the higher the value of the surface waviness, the louder the gear during operation. The noise is not only dependent on the height of the ripple, but also on a process of surface ripple. By determining the surface ripple and / or roughness, it can be determined from which value of the surface ripple the acoustic signal exceeds a predetermined threshold value.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die mehrdimensionale Darstellung innerhalb einer Darstellungsebene drehbar und/oder spiegelbar ist. Mit anderen Worten kann der dargestellte Prüfkörper um eine vorbestimmte Achse gedreht und/oder an der vorbestimmte Achse gespiegelt werden. Mit anderen Worten sind unterschiedliche Ansichten der mehrdimensionalen Darstellung einstellbar. Bevorzugt erfolgt die mehrdimensionale Darstellung in einer Raumdimension. Beispielsweise kann der vorbestimmte Oberflächenbereich oder der Prüfkörper in den Raumdimensionen Länge und Breite und Höhe dargestellt werden. Alternativ kann der vorbestimmte Oberflächenbereich auch in Länge und Anzahl an Messpunkten entlang einer Profillinie, welche insbesondere einer Breite entspricht, und Höhe dargestellt werden. Bevorzugt wird die Breite in Millimeter, also der Einheit mm, gemessen. Bevorzugt wird die Höhe in Mikrometer, also der Einheit µm, gemessen. Durch die unterschiedlichen Ansichten der mehrdimensionalen Darstellung kann der Prüfkörper und insbesondere dessen Oberfläche besonders genau analysiert werden.A further advantageous embodiment provides that the multidimensional representation is rotatable and / or mirrorable within a display plane. In other words, the test specimen shown can be rotated about a predetermined axis and / or mirrored on the predetermined axis. In other words, different views of the multi-dimensional representation are adjustable. The multidimensional representation preferably takes place in a spatial dimension. For example, the predetermined surface area or the test specimen in the space dimensions length and width and height can be displayed. Alternatively, the predetermined surface area can also be represented in terms of length and number of measuring points along a profile line, which corresponds in particular to a width, and height. The width is preferably measured in millimeters, that is to say the unit mm. The height is preferably measured in micrometers, that is to say the unit μm. Due to the different views of the multi-dimensional representation of the specimen and in particular its surface can be analyzed very precisely.

In vorteilhafter Weise wird durch die Darstellung der Oberflächenstruktur eine Oberflächenbehandlung des vorbestimmten Oberflächenbereichs und/oder eine Oberflächenbearbeitung bestimmt. Mit anderen Worten kann durch die mehrdimensionale Darstellung des Oberflächenbereichs auf die Art der Oberflächenbehandlung und/oder der Oberflächenbearbeitung geschlossen werden. Bevorzugt kann die Oberflächenstruktur Auskunft über die Oberflächenbehandlung und/oder die Art der Bearbeitung der Oberfläche geben. Mit anderen Worten kann analysiert werden, wie sich die Oberflächenbehandlung und/oder die Oberflächenbearbeitung auf die Oberflächenstruktur auswirkt. Die Oberfläche des Prüfkörpers kann beispielsweise durch Schleifen, insbesondere low noise shifting (kurz LNS) und/oder Polieren und/oder Sandstrahlen und/oder Honen und/oder Läppen behandelt werden.Advantageously, a surface treatment of the predetermined surface area and / or a surface finish is determined by the representation of the surface structure. In other words, the multi-dimensional representation of the surface area indicates the type of surface treatment and / or surface treatment. The surface structure can preferably provide information about the surface treatment and / or the type of processing of the surface. In other words, it can be analyzed how the surface treatment and / or the surface treatment affect the surface structure. The surface of the test specimen can be treated, for example, by grinding, in particular low-noise shifting (LNS for short) and / or polishing and / or sandblasting and / or honing and / or lapping.

In vorteilhafter Weise kann die Darstellung der vorbestimmten Oberflächenbereiche unabhängig voneinander aktiviert und deaktiviert werden. Mit anderen Worten können die angezeigten vorbestimmten Oberflächenbereiche unabhängig voneinander ein- und ausgeblendet werden. Mit anderen Worten können die vorbestimmten Oberflächenbereiche von der Anzeige unabhängig voneinander gelöscht und hinzugefügt werden. Dadurch können unterschiedliche Prüfkörper auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise miteinander verglichen werden.Advantageously, the representation of the predetermined surface areas can be independently activated and deactivated. In other words, the displayed predetermined surface areas can be faded in and out independently of each other. In other words, the predetermined surface areas of the display can be independently deleted and added. As a result, different test specimens can be compared in a particularly simple and reliable manner.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, die Oberflächenstrukturen des vorbestimmten Oberflächenbereichs und des weiteren vorbestimmten Oberflächenbereichs miteinander zu vergleichen. Hierzu kann die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, die erfassten Werte oder Daten der Oberflächenstruktur des vorbestimmten Oberflächenbereichs und des weiteren vorbestimmten Oberflächenbereichs auszugeben. Beispielsweise kann die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, Werte der Rauigkeit der Oberflächenstruktur des vorbestimmten Oberflächenbereichs und des weiteren vorbestimmten Oberflächenbereichs zu bestimmen und/oder auszugeben und/oder zu vergleichen.A further advantageous embodiment provides that the evaluation device is set up to compare the surface structures of the predetermined surface area and of the further predetermined surface area. For this purpose, the evaluation device can be set up to output the acquired values or data of the surface structure of the predetermined surface area and of the further predetermined surface area. For example, the evaluation device can be set up to determine and / or output and / or compare values of the roughness of the surface structure of the predetermined surface area and of the further predetermined surface area.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the described embodiments.

Zu der Erfindung gehört auch ein System zum Auswerten eines vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers. Das System umfasst dabei eine Messvorrichtung, welche eine Erfassungseinrichtung aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, den zumindest einen vorbestimmten Oberflächenbereich des Prüfkörpers sowie zumindest einen weiteren vorbestimmten Oberflächenbereich eines weiteren Prüfkörpers zu erfassen, wobei sich die Erfassungseinrichtung jeweils innerhalb des vorbestimmten Oberflächenbereichs entlang einer jeweiligen Oberfläche des jeweiligen Prüfkörpers bewegt. Ferner weist das System eine Auswerteeinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, die durch die Erfassungseinrichtung erfassten jeweiligen Daten des Oberflächenbereichs des Prüfkörpers sowie des weiteren Oberflächenbereichs des weiteren Prüfkörpers zu verarbeiten, wobei die jeweiligen Daten eine jeweilige Oberflächenstruktur der jeweiligen Oberfläche des jeweiligen vorbestimmten Oberflächenbereichs des jeweiligen Prüfkörpers repräsentieren. Des Weiteren umfasst das System eine Anzeigeeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, den jeweiligen vorbestimmten Oberflächenbereich anhand der verarbeiteten jeweiligen Daten derart darzustellen, dass die jeweilige Oberflächenstruktur des jeweiligen erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs dargestellt wird. Die Anzeigeeinrichtung ist zudem dazu eingerichtet, den weiteren vorbestimmten Oberflächenbereich eines weiteren Prüfkörpers zusammen mit dem vorbestimmten Oberflächenbereich darzustellen, wobei der vorbestimmte Oberflächenbereich und der weitere vorbestimmte Oberflächenbereich in einer Hochrichtung der Anzeigefläche übereinander oder aufeinander angeordnet sind.The invention also includes a system for evaluating a predetermined surface area of a test specimen. The system in this case comprises a measuring device which has a detection device, wherein the detection device is adapted to detect the at least one predetermined surface area of the test body and at least one further predetermined surface area of another test body, the detection device each within the predetermined surface area along a respective Surface of the respective specimen moves. Furthermore, the system has an evaluation device which is set up to process the respective data of the surface area of the test specimen and of the further surface area of the further specimen detected by the detection device, the respective data having a respective surface structure of the respective surface of the respective predetermined surface area of the respective specimen Represent specimens. Furthermore, the system comprises a display device, which is configured to display the respective predetermined surface area on the basis of the processed respective data such that the respective surface structure of the respective detected predetermined surface area is displayed. The display device is also configured to represent the further predetermined surface area of a further test specimen together with the predetermined surface area, wherein the predetermined surface area and the further predetermined surface area in a vertical direction of the display surface are arranged one above the other or one another.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the system according to the invention, which have features as they have already been described in connection with the developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the system according to the invention are not described here again.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Auswerten eines durch eine Messvorrichtung erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers;
  • 2 eine schematische dreidimensionale Darstellung des erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs;
  • 3 eine weitere schematische dreidimensionale Darstellung des erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs und eines weiteren erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs auf einer gemeinsamen Anzeigefläche;
  • 4 eine schematische Darstellung des vorbestimmten Oberflächenbereichs und des weiteren vorbestimmten Oberflächenbereichs von 3 in einer Schnittdarstellung;
  • 5a bis 5e eine weitere schematische dreidimensionale Darstellung eines erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs, welcher verschiedenen Oberflächenbehandlungen unterzogen wurde;
  • 6 eine weitere schematische dreidimensionale Darstellung der erfassten vorbestimmten Oberflächenbereiche der 5a bis 5e; und
  • 7 eine schematische dreidimensionale Darstellung des erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs in einer gespiegelten Darstellung.
In the following, embodiments of the invention are described. This shows:
  • 1 a schematic flow diagram of a method for evaluating a detected by a measuring device predetermined surface area of a specimen;
  • 2 a schematic three-dimensional representation of the detected predetermined surface area;
  • 3 a further schematic three-dimensional representation of the detected predetermined surface area and another detected predetermined surface area on a common display surface;
  • 4 a schematic representation of the predetermined surface area and the other predetermined surface area of 3 in a sectional view;
  • 5a to 5e another schematic three-dimensional representation of a detected predetermined surface area, which has been subjected to various surface treatments;
  • 6 a further schematic three-dimensional representation of the detected predetermined surface areas of 5a to 5e ; and
  • 7 a schematic three-dimensional representation of the detected predetermined surface area in a mirrored representation.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of one another, which each further develop the invention independently of one another and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

1 zeigt schematisch in einem Flussdiagramm die einzelnen Verfahrensschritte des Verfahrens 10 zum Auswerten eines durch eine Messvorrichtung erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers. Bei dem Prüfkörper handelt es sich um ein Zahnrad, insbesondere ein Verspannzahnrad. Als vorbestimmter Oberflächenbereich des Zahnrades wird zumindest eine Zahnflanke des Zahnrades ausgewertet oder überprüft. Bei dem Verfahren wird in einem ersten Verfahrensschritt 12 die Zahnflanke mittels einer Erfassungseinrichtung der Messvorrichtung erfasst. Beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung als ein Taster ausgebildet, welcher über die Oberfläche der Zahnflanke streicht oder fährt. Der Taster ist hierbei bevorzugt in Berührung mit der Oberfläche der Zahnflanke. Innerhalb des vorbestimmten Oberflächenbereichs, also der Zahnflanke, wird die Erfassungseinrichtung über die Oberfläche der Zahnflanke bewegt. 1 shows schematically in a flow chart the individual process steps of the method 10 for evaluating a predetermined surface area of a test specimen detected by a measuring device. In the test specimen is a gear, in particular a Verspannzahnrad. As a predetermined surface area of the gear at least one tooth flank of the gear is evaluated or checked. In the method is in a first step 12 detects the tooth flank by means of a detection device of the measuring device. For example, the detection device is designed as a button which sweeps or drives over the surface of the tooth flank. The button is preferably in contact with the surface of the tooth flank. Within the predetermined surface area, ie the tooth flank, the detection device is moved over the surface of the tooth flank.

Dabei fährt die Erfassungseinrichtung bevorzugt mehrere Profillinien ab. Die Erfassungseinrichtung kann beliebig viele Profillinien abfahren. Zum Abfahren einer Profillinie bewegt sich die Erfassungseinrichtung von einer vorbestimmten Startposition zu einer vorbestimmten Endposition. Die Profillinien sind bevorzugt in einem vorbestimmten Abstand parallel zueinander angeordnet, das heißt die Startpositionen und die Endpositionen zwischen denen sich die Erfassungseinrichtung während dem Abfahren der jeweiligen Profillinie bewegt, liegen, insbesondere auf einer Linie, nebeneinander. Mit anderen Worten kann die Erfassungseinrichtung die Oberfläche der Zahnflanke in vorbestimmten Bahnen abscannen oder erfassen. Die Erfassungseinrichtung kann dabei beispielsweise 30 bis 50 Profillinien abfahren.In this case, the detection device preferably moves off a plurality of profile lines. The detection device can run any number of profile lines. For tracing a profile line, the detection device moves from a predetermined start position to a predetermined end position. The profile lines are preferably arranged at a predetermined distance parallel to one another, that is to say the start positions and the end positions between which the detection device moves during the travel of the respective profile line lie next to one another, in particular on a line. In other words, the detection device can scan or grasp the surface of the tooth flank in predetermined paths. The detection device can run off, for example, 30 to 50 profile lines.

Während dem Abfahren der mehreren Profillinien nimmt die Erfassungseinrichtung mehrere Messpunkte auf. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 100 bis 500 Messpunkte aufnehmen. Die Erfassungseinrichtung kann beliebig viele Messpunkte aufnehmen. Ausgehend von einer Referenzebene werden insbesondere Höhenpunkte oder ein Tiefenprofil als Messpunkte erfasst. Es kann durch den Taster insbesondere bestimmt werden wie weit weg sich der Messpunkt von der Referenzebene oder dem Referenzpunkt befindet oder liegt.During the shutdown of the several profile lines, the detection device takes up several measuring points. For example, the detection device 100 to 500 Record measuring points. The detection device can record any number of measuring points. Starting from a reference plane, in particular height points or a depth profile are detected as measuring points. In particular, the button can be used to determine how far away the measuring point is from the reference plane or the reference point.

In einem zweiten Verfahrensschritt 14 werden durch die Erfassungseinrichtung erfassten Daten des Oberflächenbereichs des Prüfkörpers - also des Zahnrads - mittels einer Auswerteeinrichtung der Messvorrichtung erfasst. Mit anderen Worten können die aufgenommenen Messpunkte verarbeitet oder aufbereitet werden. Da die Erfassungseinrichtung den vorbestimmten Bereich der Oberfläche abfährt, repräsentieren die Daten eine Oberflächenstruktur der Oberfläche des vorbestimmten Oberflächenbereichs des Prüfkörpers.In a second process step 14 be recorded by the detection device data of the surface area of the specimen - So the gear - detected by an evaluation of the measuring device. In other words, the recorded measuring points can be processed or processed. Since the detection means departs the predetermined area of the surface, the data represents a surface texture of the surface of the predetermined surface area of the specimen.

In einem dritten Verfahrensschritt 16 erfolgt ein mehrdimensionales Darstellen des vorbestimmten Oberflächenbereichs anhand der verarbeiteten Daten mittels der Anzeigeeinrichtung. Dabei wird der vorbestimmte Oberflächenbereich so dargestellt, dass die Oberflächenstruktur des erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs erkennbar ist. Bevorzugt wird der erfasste Oberflächenbereich zweidimensional oder dreidimensional dargestellt. Zusätzlich oder alternativ sind auch mehrere Ansichten möglich.In a third process step 16 a multidimensional representation of the predetermined surface area is performed on the basis of the processed data by means of the display device. In this case, the predetermined surface area is displayed so that the surface structure of the detected predetermined surface area can be seen. Preferably, the detected surface area is displayed two-dimensionally or three-dimensionally. Additionally or alternatively, multiple views are possible.

In 2 ist eine Zahnflanke 18 dreidimensional dargestellt. Die Zahnflanke 18 wurde durch die Erfassungseinrichtung nach dem in Zusammenhang mit 1 beschriebenen Verfahren 10 ausgewertet. Die Zahnflanke 18 beziehungsweise der vorbestimmte Oberflächenbereich ist in einem räumlichen Koordinatensystem isometrisch dargestellt. Die z-Koordinate repräsentiert das Tiefenprofil, also die Oberflächenstruktur, der Zahnflanke 18. Die Oberflächenstruktur oder Höhe der Oberflächenstruktur wird in Mikrometer, also µm, gemessen. Die Achsenbeschriftung der z-Achse entspricht also µm. Diese Achsenbeschriftung für die z-Achse ist auch für die folgenden Figuren die gleiche. Die x-Achse repräsentiert die Anzahl der abgefahrenen Messpunkte entlang der Profillinien 20. Die x-Achse entspricht insbesondere der radialen Richtung. Diese Achsenbeschriftung für die x-Achse ist auch für die folgenden Figuren die gleiche. Die y-Achse repräsentiert die Anzahl abgefahrener Profillinien oder eine Breite der Zahnflanke 18. Insbesondere repräsentiert die y-Achse die Zahnbreite. Die Zahnbreite wird bevorzugt in Millimeter, also mm, gemessen. Die Achsenbeschriftung der y-Achse entspricht also mm. Diese Achsenbeschriftung der y-Achse ist auch für die folgenden Figuren die gleiche. Die Erfassungseinrichtung hat 10 Profillinien 20 abgefahren. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht alle Profillinien 20 mit einem Bezugszeichen versehen. Wie 2 zu entnehmen ist, weisen alle Profillinien 20 die gleiche Länge auf und sind parallel zueinander in y-Richtung angeordnet. Entlang jeder Profillinie 20 hat die Erfassungseinrichtung 480 Messpunkte aufgenommen. Das Tiefenprofil oder die Oberflächenstruktur variiert ausgehend von einem Referenzwert 0 zwischen -15 und + 5. Beispielsweise kann dieser Bereich in Mikrometern angegeben werden. Das Koordinatensystem, in dem der vorbestimmten Oberflächenbereich abgebildet wird, kann aber auch beispielsweise in räumlichen Koordinaten, wie beispielsweise Länge und Breite und Höhe angezeigt werden. Auch andere Skalierungen sind denkbar.In 2 is a tooth flank 18 shown in three dimensions. The tooth flank 18 was detected by the detection device according to 1 described method 10 evaluated. The tooth flank 18 or the predetermined surface area is shown isometrically in a spatial coordinate system. The z-coordinate represents the depth profile, ie the surface structure, the tooth flank 18 , The surface structure or height of the surface structure is measured in micrometers, ie μm. The axis label of the z-axis thus corresponds to μm. This axis label for the z-axis is also the same for the following figures. The x-axis represents the number of worn measuring points along the profile lines 20 , The x-axis corresponds in particular to the radial direction. This axis label for the x-axis is also the same for the following figures. The y-axis represents the number of worn profile lines or a width of the tooth flank 18 , In particular, the y-axis represents the tooth width. The tooth width is preferably measured in millimeters, ie mm. The axis label of the y-axis thus corresponds to mm. This axis label of the y-axis is also the same for the following figures. The detection device has 10 profile lines 20 left. For the sake of clarity, not all profile lines are 20 provided with a reference numeral. As 2 can be seen, all have profile lines 20 the same length and are arranged parallel to each other in the y-direction. Along every profile line 20 has the detection device 480 Measurement points recorded. The depth profile or surface texture varies from a reference value 0 between -15 and +5. For example, this range can be expressed in microns. However, the coordinate system in which the predetermined surface area is imaged can also be displayed, for example, in spatial coordinates, such as length and width and height. Other scales are conceivable.

In 3 ist die Zahnflanke 18 aus 2 und eine weitere Zahnflanke 22 dreidimensional, insbesondere isometrisch, und in 4 zweidimensional dargestellt. Das Koordinatensystem entspricht dem aus 2. Beide Zahnflanken 18, 22 wurden gleich ausgemessen, das heißt mit der gleichen Anzahl an Messpunkten. Auch die Anzahl an abgefahrenen Profillinien 20 ist die selbe. Zum Vergleich der Oberflächenstruktur der beiden Zahnflanken 18, 22 sind die beiden Zahnflanken 18, 20 gleichzeitig in dem Koordinatensystem dargestellt. Besonders aus 4 ist ersichtlich, wie sich die Oberflächenstruktur und die Profillage der beiden Zahnflanken 18, 20 voneinander unterscheidet.In 3 is the tooth flank 18 out 2 and another tooth flank 22 three-dimensional, in particular isometric, and in 4 shown in two dimensions. The coordinate system corresponds to that 2 , Both tooth flanks 18 . 22 were measured the same, that is with the same number of measuring points. Also the number of worn profile lines 20 is the same. To compare the surface structure of the two tooth flanks 18 . 22 are the two tooth flanks 18 . 20 displayed simultaneously in the coordinate system. Especially out 4 It can be seen how the surface structure and the profile position of the two tooth flanks 18 . 20 different from each other.

Wie bereits erläutert, hängt eine Geräuschemission im Betrieb des Zahnrades von der Oberflächenwelligkeit, also einer Höhe der Welligkeit, und/oder von einem Ablauf der Oberflächenwelligkeit ab. Je höher der Wert der Oberflächenwelligkeit ist, desto lauter ist das Zahnrad während des Betriebs. In 3 und 4 ist ersichtlich, dass die Zahnflanke 18 eine höhere Welligkeit aufweist, als die Zahnflanke 22. Das Zahnrad mit der Zahnflanke 18 ist im Betrieb also lauter, als das Zahnrad mit der Zahnflanke 22.As already explained, a noise emission in the operation of the gearwheel depends on the surface waviness, ie a height of the waviness, and / or on an expiration of the surface waviness. The higher the value of surface waviness, the louder the gear is during operation. In 3 and 4 it can be seen that the tooth flank 18 has a higher waviness than the tooth flank 22 , The gear with the tooth flank 18 is louder in operation than the gear with the tooth flank 22 ,

In den 5a bis 5e ist jeweils eine weitere Zahnflanke 24 eines weiteren Zahnrads dargestellt, welche unterschiedlichen Oberflächenbehandlungen unterzogen wurden. Die z-Koordinate repräsentiert auch hier das Tiefenprofil, also die Oberflächenstruktur, der Zahnflanke 24. Das Tiefenprofil variiert ausgehend von dem Referenzwert 0 bis - 60. Die x-Achse repräsentiert die Anzahl der abgefahrenen Messpunkte entlang der Profillinien 20. Die y-Achse repräsentiert die Anzahl abgefahrener Profillinien oder eine Breite der Zahnflanke 24. Die Erfassungseinrichtung hat bis zu 30 Profillinien 20 abgefahren. Entlang jeder Profillinie 20 hat die Erfassungseinrichtung 480 Messpunkte aufgenommen. 5a repräsentiert eine Referenzoberfläche der weiteren Zahnflanke 24. In 5b und 5c wurde die Zahnflanke 24 einer low noise shifting (kurz LNS) Behandlung unterzogen, dabei wurden der Vorschub und die Drehzahl variiert. In 5d wurde die Zahnflanke 24 poliergeschliffen. In 5e wurde die Zahnflanke 24 feingeschliffen.In the 5a to 5e is in each case a further tooth flank 24 of a further gear, which have been subjected to different surface treatments. The z-coordinate also represents the depth profile here, ie the surface structure of the tooth flank 24 , The depth profile varies from the reference value 0 to - 60. The x-axis represents the number of worn measurement points along the profile lines 20 , The y-axis represents the number of worn profile lines or a width of the tooth flank 24 , The detection device has up to 30 profile lines 20 left. Along every profile line 20 has the detection device 480 Measurement points recorded. 5a represents a reference surface of the further tooth flank 24 , In 5b and 5c became the tooth flank 24 subjected to a low noise shifting (LNS short) treatment, while the feed and the speed were varied. In 5d became the tooth flank 24 polish-ground. In 5e became the tooth flank 24 finely ground.

In 6 sind die in 5a bis 5e gezeigten Zahnflanken 24 in einem gemeinsamen Koordinatensystem, wie es bereits zu den 5a bis 5e beschrieben wurde, gezeigt.In 6 are the in 5a to 5e shown tooth flanks 24 in a common coordinate system, as it already is to the 5a to 5e has been described.

In 7 ist eine weitere oberflächenbehandelte Zahnflanke 24 um eine Referenzachse oder Referenzebene gespiegelt dargestellt. Die Referenzachse erstreckt sich beispielsweise in x-Richtung. Dabei ist die Zahnflanke 24 achsensymmetrisch gespiegelt. Die Erfassungseinrichtung hat 10 Profillinien 20 abgefahren. Entlang jeder Profillinie 20 hat die Erfassungseinrichtung 480 Messpunkte aufgenommen. Das Tiefenprofil oder die Oberflächenstruktur variiert ausgehend von einem Referenzwert 0 bis + 25.In 7 is another surface treated tooth flank 24 shown mirrored around a reference axis or reference plane. The reference axis extends, for example, in the x direction. Here is the tooth flank 24 mirrored axisymmetrically. The detection device has 10 profile lines 20 left. Along every profile line 20 has the detection device 480 Measurement points recorded. The depth profile or surface texture varies from a reference value 0 to + 25.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Zahnflanke eines Zahnrads dreidimensional dargestellt wird.Overall, the examples show how a tooth flank of a toothed wheel is represented three-dimensionally by the invention.

Dabei erfolgt gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein Vergleich unterschiedlicher Topografiemessungen nach dem Punktauslesen. Es geht bevorzugt um eine wirkliche 3D-Darstellung der Zahnflanke. Die Darstellungen mehrere Zahnflanken können aufeinandergelegt werden. Mehreren Flanken sind aufeinander setzbar und/oder jede miteinander vergleichbar oder beliebig aktivierbar und/oder deaktivierbar beziehungsweise inaktivierbar.In this case, according to a particularly preferred embodiment, a comparison of different topography measurements is made after the point readout. It is preferably a real 3D representation of the tooth flank. The representations of several tooth flanks can be stacked. Several flanks can be placed on top of each other and / or each can be compared with one another or can be activated as desired and / or deactivated or deactivated.

Die dargestellte Zahnflanke ist drehbar und/oder skalierbar. Auch unterschiedliche Ansichten der dargestellten Zahnflanke sind möglich. Durch die dreidimensionale Darstellung ist die Oberflächenwelligkeiten und/oder sind Strukturen und/oder eine Wellenfront der Flanke, insbesondere mit der Schattierung, erkennbar. Ferner sind unterschiedliche Bearbeitungsspuren von dem Herstellungsverfahren erkennbar, insbesondere ob die Flanke sandgestrahlt und/oder geschliffen und/oder gehont wurde.The illustrated tooth flank is rotatable and / or scalable. Different views of the illustrated tooth flank are possible. The three-dimensional representation reveals the surface undulations and / or structures and / or a wave front of the flank, in particular with the shading. Furthermore, different processing traces of the manufacturing process can be seen, in particular whether the edge was sandblasted and / or ground and / or honed.

Zudem ist es möglich, die Flanken zu spiegeln und/oder zu drehen. Um einander gegenüberliegende Flanken eines Zahnrads miteinander vergleichen zu können, können die entsprechenden Flanken gespiegelt werden.It is also possible to mirror and / or rotate the flanks. To be able to compare opposing flanks of a gear with each other, the corresponding edges can be mirrored.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt ein Analyseprozess von Zahnrädern. Dabei erfolgt eine Analyse der Zahnflanken anhand einer 3D-Darstellungsmethoden, insbesondere anhand von Istpunkten, zur Prüfung von Auffälligkeiten auf der Zahnflankenoberfläche eines Zahns. Bei der Analyse werden 30 bis 50 Profillinien, insbesondere nicht nur die mittlere Profillinie, abgefahren. Bei Auffälligkeiten erfolgt eine Analyse der Profilwelligkeiten aller Zähne. Durch die dreidimensionale Darstellung kann ein Qualitätsvergleich von Zahnrädern erfolgen durch: eine Gegenüberstellung und/oder einen Vergleich der erreichten Zahnflankenoberflächen, einen Vergleich der Profilabweichung und/oder Profilflankenabweichung im Vergleich zu einem Referenzzahnrad und/oder zumindest einem anderen Zahnrad, unterschiedliche Bearbeitungsmethoden. Ferner ist ein Flankenstrukturenvergleich unabhängig von unterschiedlichen Koordinatensystemen und/oder Ausrichtungen möglich. Mit der 3D-Darstellung sind die für das Geräusch verantwortliche Oberflächenwelligkeiten viel besser erkennbar und/oder nachvollziehbar.According to a particularly preferred embodiment, an analysis process of gears takes place. In this case, an analysis of the tooth flanks takes place on the basis of a 3D representation methods, in particular on the basis of actual points, for the examination of abnormalities on the tooth flank surface of a tooth. During the analysis, 30 to 50 profile lines, especially not just the middle profile line, are traversed. In case of abnormalities, an analysis of the profile ripples of all teeth is carried out. Due to the three-dimensional representation, a comparison of gears can be made by: a comparison and / or a comparison of the achieved tooth flank surfaces, a comparison of the profile deviation and / or profile flank deviation compared to a reference gear and / or at least one other gear, different processing methods. Furthermore, a flank structure comparison is possible independently of different coordinate systems and / or orientations. With the 3D representation, the surface undulations responsible for the noise are much better recognizable and / or comprehensible.

Claims (9)

Verfahren (10) zum Auswerten eines durch eine Messvorrichtung erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers umfassend die Schritte: (a) Erfassen (12) des zumindest einen vorbestimmten Oberflächenbereichs des Prüfkörpers mittels einer Erfassungseinrichtung der Messvorrichtung, wobei sich die Erfassungseinrichtung innerhalb des vorbestimmten Oberflächenbereichs entlang einer Oberfläche des Prüfkörpers bewegt; (b) Verarbeiten (14) der durch die Erfassungseinrichtung erfassten Daten des Oberflächenbereichs des Prüfkörpers mittels einer Auswerteeinrichtung der Messvorrichtung, wobei die Daten eine Oberflächenstruktur der Oberfläche des vorbestimmten Oberflächenbereichs des Prüfkörpers repräsentieren; (c) mehrdimensionales Darstellen (16) des vorbestimmten Oberflächenbereichs anhand der verarbeiteten Daten mittels einer Anzeigeeinrichtung derart, dass die Oberflächenstruktur des erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs analysierbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (a) bis (c) des Verfahrens für zumindest einen weiteren Prüfkörper wiederholt werden, wobei der weitere vorbestimmte Oberflächenbereich zusammen mit dem vorbestimmten Oberflächenbereich auf einer Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, wobei der vorbestimmte Oberflächenbereich und der weitere vorbestimmte Oberflächenbereich in einer Hochrichtung der Anzeigefläche übereinander oder aufeinander angeordnet werden.Method (10) for evaluating a predetermined surface area of a test specimen detected by a measuring device comprising the steps: (a) detecting (12) the at least one predetermined surface area of the specimen by means of a detection device of the measuring device, wherein the detection device is within the predetermined surface area along a surface the test piece moves; (b) processing (14) the data of the surface area of the test specimen detected by the detection device by means of an evaluation device of the measuring device, the data representing a surface structure of the surface of the predetermined surface area of the test specimen; (c) multidimensionally displaying (16) the predetermined surface area from the processed data by means of a display device such that the surface texture of the detected predetermined surface area is analyzable; characterized in that steps (a) to (c) of the method are repeated for at least one further specimen, the further predetermined surface area being displayed along with the predetermined surface area on a display surface of the display, the predetermined surface area and the further predetermined surface area in a vertical direction of the display surface are arranged one above the other or on each other. Verfahren (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Oberflächenbereich zweidimensional oder dreidimensional dargestellt wird.Method (10) according to Claim 1 , characterized in that the predetermined surface area is displayed two-dimensionally or three-dimensionally. Verfahren (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erfassen des zumindest einen vorbestimmten Oberflächenbereichs die Erfassungseinrichtung die Oberfläche des Prüfkörpers entlang mehrerer Profillinien (20), insbesondere 30 bis 50 Profillinien (20), abfährt.Method (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that upon detection of the at least one predetermined surface area, the detection device moves the surface of the test body along a plurality of profile lines (20), in particular 30 to 50 profile lines (20). Verfahren (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abfahren der mehreren Profillinien (20) mehrere Messpunkte, insbesondere zwischen 100 und 500 Messpunkte, besonders bevorzugt 480 Messpunkte, entlang jeder Profillinie (20) aufgenommen werden, wobei die Messpunkte als die zu verarbeitenden Daten bereitgestellt werden.Method (10) according to Claim 3 , characterized in that when the plurality of profile lines (20) several test points, in particular between 100 and 500 measuring points, more preferably 480 measuring points along each profile line (20) are recorded, the measuring points are provided as the data to be processed. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der dargestellten Oberflächenstruktur eine Oberflächenwelligkeit des erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs und/oder eine Rauheit des erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs ausgewertet wird.Method (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the surface structure shown, a surface waviness of the detected predetermined surface area and / or a roughness of the detected predetermined surface area is evaluated. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrdimensionale Darstellung innerhalb einer Darstellungsebene drehbar und/oder spiegelbar ist.Method (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the multidimensional representation is rotatable and / or mirrorable within a display plane. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Darstellung der Oberflächenstruktur eine Oberflächenbehandlung des vorbestimmten Oberflächenbereichs und/oder eine Oberflächenbearbeitung des vorbestimmten Oberflächenbereichs bestimmt wird.Method (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a surface treatment of the predetermined surface area and / or a surface treatment of the predetermined surface area is determined by the representation of the surface structure. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung der vorbestimmten Oberflächenbereiche unabhängig voneinander aktivierbar und deaktivierbar ist.Method (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the representation of the predetermined surface areas can be activated and deactivated independently of each other. System zum Auswerten eines vorbestimmten Oberflächenbereichs eines Prüfkörpers umfassend: - eine Messvorrichtung, welche eine Erfassungseinrichtung aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, den zumindest einen vorbestimmten Oberflächenbereich des Prüfkörpers sowie zumindest einen weiteren vorbestimmten Oberflächenbereich eines weiteren Prüfkörpers zu erfassen, wobei sich die Erfassungseinrichtung jeweils innerhalb des vorbestimmten Oberflächenbereichs entlang einer jeweiligen Oberfläche des jeweiligen Prüfkörpers bewegt; - eine Auswerteeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die durch die Erfassungseinrichtung erfassten jeweiligen Daten des Oberflächenbereichs des Prüfkörpers sowie des weiteren Oberflächenbereichs des weiteren Prüfkörpers zu verarbeiten, wobei die jeweiligen Daten eine jeweilige Oberflächenstruktur der jeweiligen Oberfläche des jeweiligen vorbestimmten Oberflächenbereichs des jeweiligen Prüfkörpers repräsentieren; und - eine Anzeigeeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, den jeweiligen vorbestimmten Oberflächenbereich anhand der verarbeiteten jeweiligen Daten derart mehrdimensional darzustellen, dass die jeweilige Oberflächenstruktur des jeweiligen erfassten vorbestimmten Oberflächenbereichs analysierbar ist und den weiteren vorbestimmten Oberflächenbereich eines weiteren Prüfkörpers zusammen mit dem vorbestimmten Oberflächenbereich darzustellen, wobei der vorbestimmte Oberflächenbereich und der weitere vorbestimmte Oberflächenbereich in einer Hochrichtung der Anzeigefläche übereinander oder aufeinander angeordnet sind.System for evaluating a predetermined surface area of a test specimen, comprising: a measuring device having a detection device, wherein the detection device is adapted to detect the at least one predetermined surface area of the test body and at least one further predetermined surface area of another test body, the detection device each within the predetermined surface area along a respective surface of the respective Test specimen moved; an evaluation device which is set up to process the respective data of the surface area of the test body and of the further surface area of the further test body detected by the detection device, the respective data representing a respective surface structure of the respective surface of the respective predetermined surface area of the respective test body; and a display device which is set up in such a way that the respective surface area of the respective detected predetermined surface area is analyzable and the further predetermined surface area of another test object together with the predetermined surface area, the respective predetermined surface area on the basis of the processed respective data such multi-dimensional predetermined surface area and the further predetermined surface area in a vertical direction of the display surface are arranged one above the other or on each other.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019210476A1 (en) * 2019-07-16 2021-01-21 AUDI HUNGARIA Zrt. Method for assessing the quality of a gear and control device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6067720A (en) * 1997-09-12 2000-05-30 Daimlerchrysler Ag Method for determining a torsional structure in the surface roughness of a finished shaft journal
DE10023954A1 (en) 2000-05-16 2001-11-29 Daimler Chrysler Ag Fine surface finished workpiece inspection method for cam shafts in internal combustion engine, involves generating two dimensional data set indicating position of chatter marks on workpiece surface by multicross correlation technique
DE102006001799A1 (en) * 2006-01-12 2007-07-26 Carl Mahr Holding Gmbh Method and device for detecting twist structures
DE102008034117A1 (en) * 2008-07-21 2010-02-04 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Method and device for producing a master mold
DE102010007616A1 (en) * 2009-02-20 2010-09-30 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Method for displaying outlines of a surface of a warehouse
DE102010015428B4 (en) * 2010-04-19 2015-07-30 Witec Wissenschaftliche Instrumente Und Technologie Gmbh Method and device for imaging a sample surface
DE102012020688B4 (en) * 2012-10-22 2016-01-21 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH A method of non-contact detection and analysis of chatter marks in a circumferentially extending finely machined surface having cylindrical geometry of a workpiece
DE102015121582A1 (en) 2014-12-12 2016-06-16 Werth Messtechnik Gmbh Method and device for measuring features on workpieces

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5208075B2 (en) * 2008-10-20 2013-06-12 富士フイルム株式会社 Lightwave interference measuring device
JP5337955B2 (en) * 2009-05-19 2013-11-06 株式会社ミツトヨ Shape measuring apparatus, shape measuring method, and program
JP5846462B1 (en) * 2014-10-28 2016-01-20 株式会社東京精密 Shape measuring device
CN106556371A (en) * 2015-09-24 2017-04-05 上海思信科学仪器有限公司 Surface waviness, roughness on line measurement instrument

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6067720A (en) * 1997-09-12 2000-05-30 Daimlerchrysler Ag Method for determining a torsional structure in the surface roughness of a finished shaft journal
DE10023954A1 (en) 2000-05-16 2001-11-29 Daimler Chrysler Ag Fine surface finished workpiece inspection method for cam shafts in internal combustion engine, involves generating two dimensional data set indicating position of chatter marks on workpiece surface by multicross correlation technique
DE102006001799A1 (en) * 2006-01-12 2007-07-26 Carl Mahr Holding Gmbh Method and device for detecting twist structures
DE102008034117A1 (en) * 2008-07-21 2010-02-04 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Method and device for producing a master mold
DE102010007616A1 (en) * 2009-02-20 2010-09-30 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Method for displaying outlines of a surface of a warehouse
DE102010015428B4 (en) * 2010-04-19 2015-07-30 Witec Wissenschaftliche Instrumente Und Technologie Gmbh Method and device for imaging a sample surface
DE102012020688B4 (en) * 2012-10-22 2016-01-21 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH A method of non-contact detection and analysis of chatter marks in a circumferentially extending finely machined surface having cylindrical geometry of a workpiece
DE102015121582A1 (en) 2014-12-12 2016-06-16 Werth Messtechnik Gmbh Method and device for measuring features on workpieces

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